太陽能電池組件(Solar Module)也叫太陽能光伏組件(PV Module)，通常還簡稱為電池板或光伏組件。太陽能電池組件是把多個單體的太陽能電池片根據(jù)需要串并聯(lián)起來，并通過專用材料和專門生產(chǎn)工藝進(jìn)行封裝后的產(chǎn)品。那么太陽能電池組件有哪些分類？主要原材料及部件有哪些？



太陽能電池組件是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中的核心部分，也是太陽能發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部分。其作用是將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，或送往蓄電池中存儲起來，或推動負(fù)載工作。太陽能電池組件的質(zhì)量和成本將直接決定整個系統(tǒng)的質(zhì)量和成本。

單個太陽能電池往往因為輸出電壓太低，輸出電流不合適，晶體硅電池本身又比較脆，難以獨(dú)立抵御外界惡劣條件。因而在實(shí)際使用中需要把單體太陽能電池進(jìn)行串、并聯(lián)。并加以封裝，接觸外連電線，成為可以獨(dú)立作為光伏電源使用的太陽能電池組件。

太陽能電池組件有哪些分類？

硅太陽能電池可分為：單晶硅太陽能電池、多晶硅薄膜太陽能電池、非晶硅薄膜太陽能電池。

一、單晶硅太陽能電池

單晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率為17%左右，最高的達(dá)到24%，這是所有種類的太陽能電池中光電轉(zhuǎn)換效率最高的，但制作成本很大，以致于它還不能被大量廣泛和普遍地使用。由于單晶硅一般采用鋼化玻璃以及防水樹脂進(jìn)行封裝，因此其堅固耐用，大部分廠商一般都是提供25年的質(zhì)量保證。



二、多晶硅太陽能電池

多晶硅太陽電池的制作工藝與單晶硅太陽電池差不多，但是多晶硅太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率則要降低不少，其光電轉(zhuǎn)換效率約15%左右。從制作成本上來講，比單晶硅太陽能電池要便宜一些，材料制造簡便，節(jié)約電耗，總的生產(chǎn)成本較低，因此得到大量發(fā)展。此外，多晶硅太陽能電池的使用壽命也要比單晶硅太陽能電池短。從性能價格比來講，單晶硅太陽能電池還略好。



三、非晶硅太陽能電池

非晶硅太陽電池是1976年出現(xiàn)的新型薄膜式太陽電池，它與單晶硅和多晶硅太陽電池的制作方法完全不同，工藝過程大大簡化，硅材料消耗很少，電耗更低，它的主要優(yōu)點(diǎn)是在弱光條件也能發(fā)電。但非晶硅太陽電池存在的主要問題是光電轉(zhuǎn)換效率偏低，國際先進(jìn)水平為10%左右，且不夠穩(wěn)定，隨著時間的延長，其轉(zhuǎn)換效率衰減。



多晶硅薄膜電池由于所使用的硅較單晶硅少，又無效率衰退問題，并且有可能在廉價襯底材料上制備，其成本遠(yuǎn)低于單晶硅電池，而效率高于非晶硅薄膜電池，因此，多晶硅薄膜電池不久將會在太陽能電地市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。

太陽能電池組件主要原材料及部件有哪些？

1、光伏玻璃：電池組件采用的面板玻璃是低鐵超白絨面鋼化玻璃。一般厚度為3．2mm和4mm，建材型太陽能電池組件有時要用到5~10mm厚度的鋼化玻璃，但無論厚薄都要求透光率在90％以上。低鐵超白就是說這種玻璃的含鐵量比普通玻璃要低，從而增加了玻璃的透光率。同時從玻璃邊緣看，這種玻璃也比普通玻璃白，普通玻璃從邊緣看是偏綠色的。鋼化處理是為了增加玻璃的強(qiáng)度，抵御風(fēng)沙冰雹的沖擊，起到長期保護(hù)太陽能電池的作用。對面板玻璃進(jìn)行鋼化處理后，玻璃的強(qiáng)度可比普通玻璃提高3～4倍。

2、EVA膠膜：乙烯與醋酸乙烯脂的共聚物，是一種熱固性的膜狀熱熔膠，是目前太陽能電池組件封裝中普遍使用的黏結(jié)材料。太陽能電池組件中要加入兩層EVA膠膜，兩層EVA膠膜夾在面板玻璃、電池片和TPT背板膜之間，將玻璃、電池片和TPT黏合在一起。它和玻璃黏合后能提高玻璃的透光率，起到增透的作用，并對電池組件功率輸出有增益作用。

3、背板材料：太陽能電池組件的背板材料根據(jù)電池組件使用要求的不同，可以有多種選擇。一般有鋼化玻璃、有機(jī)玻璃、鋁合金、TPT復(fù)合膠膜等幾種。用鋼化玻璃背板主要是制作雙面透光建材型的太陽能電池組件，用于光伏幕墻、光伏屋頂?shù)龋瑑r格較高，組件重量也大。除此以外目前使用最廣的就是TPT復(fù)合膜。TPT復(fù)合膜具有不透氣、強(qiáng)度好、耐候性好、使用壽命長、層壓溫度下不起任何變化、與黏結(jié)材料結(jié)合牢固等特點(diǎn)。

這些特點(diǎn)正適合封裝太陽能電池組件，作為電池組件的背板材料有效地防止了各種介質(zhì)尤其是水、氧、腐蝕性氣體等對EVA和太陽能電池片的侵蝕與影響。常見復(fù)合材料除TPT以外，還有TAT(Tedlar薄膜與鋁膜的復(fù)合膜)和TIT(Tedlar薄膜與鐵膜的復(fù)合膜)等中間帶有金屬膜夾層結(jié)構(gòu)的復(fù)合膜。這些復(fù)合膜還具有高強(qiáng)、阻燃、耐久、自潔等特性，白色的復(fù)合膜還可對陽光起反射作用，能提高電池組件的轉(zhuǎn)換效率，且對紅外線也有較強(qiáng)的反射，可降低電池組件在強(qiáng)陽光下的工作溫度。

4、接線盒與旁路二極管：太陽能電池組件專用接線盒是電池組件內(nèi)部輸出線路與外部線路連接的部件，從電池板內(nèi)引出的正負(fù)極匯流條進(jìn)入接線盒內(nèi)，插接或用焊錫焊接到接線盒中的相應(yīng)位置，外引線也通過插接、焊接和螺釘壓接等方法與接線盒連接。接線盒內(nèi)還留有旁路二極管安裝的位置或直接安裝有旁路二極管。

當(dāng)有較多的太陽能電池組件串聯(lián)組成電池方陣或電池方陣的一個支路時，需要在每塊電池板的正負(fù)極輸出端反向并聯(lián)二極管，這個并聯(lián)在組件兩端的二極管就叫旁路二極管。

旁路二極管的作用是防止方陣串中的某個組件或組件中的某一部分被陰影遮擋或出現(xiàn)故障停止發(fā)電時，在該組件旁路二極管兩端會形成正向偏壓使二極管導(dǎo)通，組件串工作電流繞過故障組件，經(jīng)二極管旁路流過，不影響其他正常組件的發(fā)電，同時也保護(hù)被旁路組件避免受到較高的正向偏壓或由于“熱斑效應(yīng)”發(fā)熱而損壞。



5、電池片：晶體硅太陽能電池片分為單晶硅電池片和多晶硅電池片，每塊電池片電壓約0.5V，規(guī)格尺寸主要是125mm×125mm、電流約5-6A，功率約2.5-3W；156mm×156mm，電流約8-9A，功率約4-5W，厚度一般在170～220um。電池片表面有一層藍(lán)色的減反射膜，還有銀白色的電極柵線。其中很多條細(xì)的柵線，是電池片表面電極向主柵線匯總的引線，兩條寬一點(diǎn)的銀白線就是主柵線，也叫電極線或上電極。電池片的背面也有兩條銀白色的主柵線，叫下電極或背電極。電池片與電池片之間的連接，就是用互連條焊到主柵線上實(shí)現(xiàn)的。一般正面的電極線是電池片的負(fù)極線，背面的電極線是電池片的正極線。而電池片的面積大小與輸出電流和發(fā)電功率成正比，面積越大，輸出電流和發(fā)電功率越大。